Les panneaux solaires
publication: 14 mars 2020 / mis à jour 14 mars 2020
Utilité des panneaux solaires
Le panneau solaire est un élément incontournable pour une réelle autonomie électrique en camping-car ou camion aménagé. Voyons les différentes situations qui justifient ce type d'équipement.
La remise, l'hivernage
Quand le véhicule reste au parking, voire en hivernage, le panneau solaire permet de conserver la charge de la batterie (cellule), voire des deux batteries (cellule et moteur). Même par temps couvert, un panneau solaire débite assez d'énergie pour empêcher une décharge profonde.
L'étape de jour
Vous avez bien roulé, vous décidez de vous arrêter quand il fait encore jour. En été, le soleil brille fort tard, et plus on va vers le Nord, plus c'est vrai. Même en roulant chaque jour, en particulier pour les longs voyages, la batterie cellule est chargée à bloc. Dès que le moteur est arrêté, le panneau solaire prendra le relais, s'il fait jour évidemment.
Jusqu'à la tombée de la nuit, vous pourrez utiliser l'électricité sans puiser dans les réserves de la batterie. Certains équipements, ventilateur de réfrigérateur par exemple, rafraîchisseur d'air sont des appareils consommateurs de watts. Le panneau solaire garantira une autonomie étendue à l abatterie cellule.
Le stationnement sur plusieurs jours
Ah le plaisir de trouver la crique quasi déserte... et d'en profiter le soir pour bavarder, lire, regarder la télé sans compter les watts. Car, au petit matin le panneau solaire recharge la batterie. Au bout d'une journée bien ensoleillée, la batterie est pleine comme si on avait roulé. Les voisins jaloux vous regardent utiliser l'éclairage comme si votre véhicule était Versailles!
Choix du panneau solaire
Avant de vous jeter sur un kit photovoltaïque avec remise commerciale, il est essentiel de choisir le type de panneau solaire à installer.
Le plus grand possible
Les panneaus photovoltatïques - ou panneaux solaires - que nous abrégerons en PS doivent être le plus grand possible.
Les PS standards ont une dimension de 1,5 x 1 mètre. Ce sont aussi les moins chers. Exemple de panneau et son prix (mars 2020):
Pour ce type de panneau, voici ses caractéristiques:
- Puissance Pmax 310W: c'est la puissance maximale délivrée en plein soleil. Dans la réalité, par temps ensoleillé, comptez plutôt une puissance réelle de 250 à 300W.
- Tension au MPP Umpp [V] 32.3 Volts: c'est la tension maximale quand le PS débite vers les appareils consommateurs.
Si vous ne disposez pas d'une surface libre de 1,5 x 1 mètre sur le toit du véhicule, il faudra se rabattre sur un ou plusieurs PS de plus petite dimension. Ces PS devront être connectés en série.
Panneau 12 ou 24 volts?
Les panneaux standards de dimension 1,5 x 1 mètre débitent sous une tension supérieure à 24 Volts. Ce sont les moins chers, car les plus vendus.
Il existe des panneaux plus petits qui débitent sous 12 Volts.
Dans la réalité, que ce soit sous 12 ou 24 volts, tous les panneaux solaires débitent avec une tension bien supérieure. Par exemple, les panneaux standards vont sortir jusqu'à 38 Volts!
"Oui, mais je ne peux pas injecter 38 Volts directement dans la batterie cellue!"
Si, on peut le faire! Il existe depuis quelques années un nouveau type de régulateur de charge qui utilise la technologie MPPT (Maximum Power Point Tracker). Un tel régulateur va abaisser la tension provenant du PS en augmentant l'intensité de charge.
Avec un seul panneau standard de 1,5 x 1 mètre, débitant une puissance maximale de 300 Watts sous une tension de 35 Volts, vous rechargerez une batterie 100AH en moins de quatre heures.
Les détails techniques de la technologie MPPT seront abordés dans un autre article.
Montage du panneau solaire
Voici une vidéo très didactique expliquant comment procéder au montage d'un panneau solaire:
Ce qui n'est pas dit dans la vidéo: le PS produit du courant. Une astuce, pour éviter tout court-circuit, c'est de couvrir le PS - une fois posé - avec une couverture épaisse ne laissant pas passer la lumière du jour. L'autre solution consiste à procéder de nuit au branchement au régulateur de charge.
Montage de plusieurs panneaux
Si vous ne disposez pas d'un espace suffisant pour poser un PS de 1,5 x 1 mètre 300WC 24V, vous pourrez quand même poser plusieurs PS de plus petite dimension.
Les PS plus petits auront une puissance unitaire moindre que le PS standard.
Le montage en série va cumuler les tensions de sortie des PS. Pour deux PS ayant une sortie 12V, la mise en série donnera une tension de 24 Volts, en réalité bien plus élevée. Cette élévation de tension sera profitable pour un régulateur de charge MPPT qui sera opérationnel même par temps couvert.
Panneau fixe ou inclinable?
En théorie, un panneau doit être exposé perpendiculairement au rayonnement solaire pour avoir un rendement maximal. Sous nos latitudes, en France, les panneaux sont généralement inclinés à 30°.
Il est possible de monter un chassis orientable sur le toit du véhicule. Mais ceci nécessite un mécanisme supplémentaire et pas forcément utile.
la perte de rendement, entre un PS posé à plat et un PS incliné à 30° sera entre 10 à 25%.
Il est plus intéressant, financièrement, de poser plusieurs PS plutôt que de mettre un seul PS sur support orientable.
Rendement des panneaux solaires
Sur chaque PS est indiqué la puissance maximale exprimée en Watts crète, abrégé Wc. C'est une puissance indicative mais en réalité jamais atteinte:
- parce que le PS ne sera jamais orienté exactement face au soleil,
- parce que le soleil évolue dans le ciel, la puissance lumineuse reçue par le PS évolue dans la journée
- le temps nuageux fera dégringoler drastiquement le rendement d'un PS, d'un facteur 4 à 10. Un PS de 300 Wc restituera au mieux 30 à 50 Watts par temps couvert
- la présence de feuilles d'arbre collées sur le PSou toute autre salissure réduira le rendement
- l'omre d'un câble ou de branches sur le PS réduira le rendement.
Il faudra aussi compter avec les pertes au travers du régulateur de charge et la batterie pendant sa charge.
Donc, en fonction de vos besoins, un seul PS peut suffire, par exemple sur un camping-car utilisé seulement l'été.
Mais si vous pratiquez le stationnement libre en camping-car ou camion aménagé longuement pendant une grande partie de l'année, il faudra envisager sérieusement le montage de plusieurs PS.
Pour savoir combien d'énergie vous pourriez tirer d'un parc de PS, il faudra additionner la surface de vos panneaux et compter un rendement maximal de 200W par mètre carré.
Par exemple, si vous montez trois PS standard de 1,5 x 1 mètre, leur surface totale sera de 4,5 mètres carrés. En théorie, la puissance maximale produite sera de 900 Watts. Par temps couvert, ces mêmes PS produiront au mieux 100 Watts. C'est largement suffisant pour recharger correctement une batterie de 100 AH de capacité.
...à venir....
Dans le prochain article, nous traiterons du régulateur de charge MPPT.